- •Лабораторная работа № 10 Изучение конструкции проходческих комбайнов циклического действия
- •1. Цель работы
- •2. Общие сведения
- •3.Основные параметры и узлы проходческих комбайнов
- •Погрузочные устройства
- •Средства пылеподавления
- •4. Оборудование и инструмент
- •5. Порядок выполнения работы
- •6 Отчет по работе
Лабораторная работа № 10 Изучение конструкции проходческих комбайнов циклического действия
1. Цель работы
Изучить компоновочную схему и основные узлы проходческих комбайнов циклического действия.
2. Общие сведения
Проходческие комбайны предназначены для механизированного проведения горных выработок, погрузки разрушенной горной массы на конвейер комбайна, с него на перегружатель, установленный за комбайном, и далее в общешахтные транспортные средства Проходческие комбайны по сравнению с буровзрывным способом проходки обеспечивают более высокий уровень механизации производственных процессов в забое, упрощают технологию и организацию работ, повышают безопасность и улучшают оконтуривание горных выработок, что существенно повышает устойчивость горных выработок. Благодаря названным преимуществам в 1,5—2,5 раза повышается производительность труда проходчиков, увеличивается скорость проходки и снижается себестоимость.
Широкое распространение проходческие комбайны избирательного действия получили благодаря таким преимуществам, как возможность изменения в широком диапазоне размеров и форм сечения проводимой выработки (трапециевидная, прямоугольная, арочная); раздельная выемка угля и породы при коэффициенте крепости пород до f = 6, при углах наклона выработки до 25°; удобный доступ к забою (отсюда крепление выработки непосредственно у груди забоя и, следовательно, возможность работы в выработках с неустойчивой кровлей); дистанционное управление комбайном с выносного пульта или по радио; применение в шахтах, опасных по газу и пыли; проведение горных выработок различного назначения (кроме подготовительных): камеры, тоннели, приямки под ножки крепи, дренажные канавки и т д.; осуществление зачистки и обборки кровли, боков выработки и почвы; возможность автоматизации и программного управления; использование как базу при создании проходческих комплексов.
В результате унификации и модернизации проходческих комбайнов избирательного действия к серийному производству приняты два базовых типа: ГПКС и 4ПП-2 Основные параметры комбайнов приведены в табл.1.
Таблица1
Параметры проходческих комбайнов избирательного действия
Параметры |
Семейство ГПКС |
Семейство 4ПП-2 | ||||||||||||||
ГПКС |
ГПКСП |
ГПКСБ |
ГПКСН |
ГПКСГ |
ГНКС (для Подмосквного бассейна) |
ГПК-2 |
4ПП-2 |
4ПП-2В |
4ПП-2Н |
4ПП-2С |
4ПП-4 |
4ПП-2Ш |
4ПП-5 | |||
Площадь сечения выработки в проходке |
4,7-15 |
10-30 |
9-25 |
10-25 |
11-25 |
10-30 | ||||||||||
Размеры выработки,м: высота Ширина
|
1,8-3,6 2,6-4,7 |
3,0-5,5 3,7-7,5 |
2,6-4,5 3,6-6,2 |
3-4 3,6-6,5 |
3,2-4 3,9-5,6
|
2,8-5,0 3,8-6,5 | ||||||||||
Гол наклона выработки, градус |
±10 |
До ±20 |
До-20 |
±10 |
±10 |
±10 |
±10 |
±20 |
До-25 |
±10 | ||||||
Тип исполнительного органа |
Стрела с резцовой коронкой или резцовцым барабаном |
Стрела с Резцовым барабаном |
Стрела с резцовой коронкой или резцовцым барабаном |
Два диска с резцами |
Резцовая коронка |
Резцовый барабан |
Резцовая коронка |
Гидроударник |
Удлиненная стрела | |||||||
Коэффициент крепости породы,не более |
1 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
6-8 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6-8 |
6 |
7-8 | ||
Техническая производительность : По углю г/мин; По породе м3/мин |
18
0,5 |
1,5
0,4 |
1,8
0,5 |
3,5
0,5 |
3,5
0,35 |
-
0,35 |
-
0,66 |
-
0,5 |
-
0,25 |
3,5
0,7 | ||||||
Погрузочный орган |
Нагребающие лапы
|
- |
Нагребающие лапы |
Нагребающие лапы
| ||||||||||||
Продолжение таблицы 1 | ||||||||||||||||
Мощность привода исполнительного органа,кВт |
55 |
110 |
95 |
105 |
200 | |||||||||||
Установленная мощность,кВт |
95 |
75 |
95 |
187 |
200 |
179 |
280 |
200 |
350 | |||||||
Удельное давление на почву ,МПа
|
0,06
|
0,05 |
- |
0,11 |
0,18 | |||||||||||
Скорость передвижения, м/с |
0,11 |
0,16 |
0,33 |
0,066 |
0,033 | |||||||||||
Габаритные размеры,м: Длина без перегружателя Ширина по ходовой часте Высота |
10 1,6 1,5 |
6,1 1,6 1,4 |
10 1,6 1,5 |
13,3 2,4 1,65 |
9,1 2,45 2,1 |
11,5 2,45 2,1 |
8,15 2,45 2,6 |
9,18 2,45 2,0 |
14,0 2,45 2,0 | |||||||
Масса комбайна,т |
19 |
19 |
20 |
20 |
19 |
20 |
40 |
40 |
43 |
40 |
41 |
42 |
41 |
70 |
Комбайн ГПКС (рис.1.)состоит из следующих основных узлов: исполнительного органа 1 с резцовой коронкой 2, погрузочного устройства 3, гусеничного хода 4, поворотного конвейера 5, гидросистемы 6, электрооборудования 7, системы пылеулавливания, ленточного перегружателя, устройства для повышения устойчивости (аутриггеров).
К особенностям конструкции проходческого комбайна ГПКС относятся:
сзади ходовой части размещены гидроцилиндры, выполняющие роль вспомогательных опор - аутриггеров. Пользование последними при обработке забоя позволяет повысить устойчивость комбайна;
комбайн может оснащаться коротким или удлиненным поворотным конвейером, который позволяет производить погрузку отбитой массы на конвейер, расположенный сбоку выработки, в вагонетку, бункер, самоходный вагон;
исполнительный орган, размещенный в поворотный турели, гидроцилиндрами подъема и поворота перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях, производит разрушение массива, отбойку горной массы и оформление выработки по форме забоя;
резцовая коронка, закрепленная на валу подвижной рукояти, с помощью гидроцилиндров телескопической раздвижки внедряется в массив до 500 мм.
Отбитая горная масса нагребающими лапами питателя погрузочной части подается на скребковый конвейер с подъемно-поворотной хвостовой частью, позволяющей грузить с помощью многосекционного ленточного перегружателя горную массу в вагонетки или непосредственно с конвейера комбайна на забойный конвейер, расположенный у боковой стенки выработки.
Исполнительный орган комбайна может быть двух типов: с режущей коронкой, оснащенной резцами РКС-1 или РКС-2, и с барабанной режущей головкой, так же оснащенной резцами РКС-1 или РКС-2. Применение исполнительного органа с барабанной режущей головкой, оснащенной резцами РКС-2, позволяет проводить выработки по углю с присечкой пород с f = 5.
Для производства первоначального вруба в массив и сокращения маневров комбайна в процессе обработки забоя исполнительный орган выполнен телескопическим.
Исполнительный орган состоит из механизма телескопа с гидроцилиндрами телескопической раздвижки, редуктора электродвигателя и стрелы с резцовой коронкой или резцовым барабаном.
Стрела исполнительного органа служит продолжением редуктора и представляет собой удлиненный литой корпус с валом, вмонтированным на двух радиальных сферических и одном упорном подшипниках. К. выходному коническому концу вала с помощью шпонки крепится резцовая коронка с резцами РКС-1 или РКС-2 и забурником. Крепление резца и кулаке осуществляется стопорным кольцом, изготовленным из мягкой отожженной проволоки диаметром 5 мм
Проходческий комбайн 4ПП-2 конструкции ЦНИИподземмаша и Ясиноватского машиностроительного завода предназначен для механизированного проведения подготовительных горных выработок по сметанному забою с раздельной выемкой угля и породы с f ≤ 6 и абразивностью до 15 мг (присечка породы не более 75%)
Основными узлами комбайна 4ПП-2 (рис.2) являются; исполнительный орган 1 с резцовой коронкой 2, погрузочная 3 и ходовая 4 части, корпус 5 комбайна, гидросистема 6, электрооборудование 9, система пылеподавления 7, мостовой 8 и прицепной ленточные перегружатели, средства автоматики и дистанционного управления, распорное устройство 10.
К особенностям проходческого комбайна 4ПП-2 относятся наличие средств повышения устойчивости, встроенной в конструкцию комбайна системы орошения с подачей воды под резцы, пылеотсоса, средств дистанционного и программного управления, двух скоростей резания; возможность разрушения пород с f ≤ 6.
Автоматизированный проходческий комбайн 4ПП-2 представляет собой самоходную машину с исполнительным органом стреловидного типа и поворотным погрузочным устройством.
Исполнительный орган на подвижной рукояти состоит из резцовой коронки, редуктора и электродвигателя и резцов. Исполнительный орган обеспечивает: разрушение породы заданной крепости, обработку максимального сечения выработки с одной установки комбайна, получение требуемой производительности.
Резцовая коронка — конической формы. На ней имеются форсунки для подачи воды на резцы с целью их охлаждения и пылеподавления.
Редукторная часть обеспечивает необходимый крутящий момент и скорости резания 1,2—2 м/с.
Рис. 2 Проходческий комбайн 4ПП-2
Электродвигатель с часовой мощностью 105 кВт имеет воздушное охлаждение.
Погрузочное устройство осуществляет погрузку отбитой горной массы из забоя по всей ширине выработки, ее доставку скребковым конвейером в пределах машины и погрузку на штрековые транспортные средства.
Механизм нагребающих лап установлен на подъемно-поворотном столе.
Механизм передвижения — гусеничный с индивидуальным электроприводом.
Электрическая схема комбайна обеспечивает:
дистанционное управление штрековыми пускателями комбайна и насосной установкой типа НУМС с местного пульта управления комбайном:
отключение комбайна кнопкой «Стоп» с фиксацией на прицепном перегружателе и корпусе комбайна:
обязательную подачу предупредительного звукового сигнала перед пуском комбайна;
контроль целостности электрических цепей управления штрековыми пускателями комбайна и насосной установки типа НУМС;
нулевую защиту и защиту от токов короткого замыкания всех электрических цепей комбайна;
блокировку, исключающую возможность наезда мостового перегружателя комбайна на прицепной;
блокировку, исключающую возможность одновременного управления исполнительными механизмами комбайна с переносного
пульта и местного пульта управления;
блокировку, исключающую возможность включения режущего и погрузочного органов комбайн без включенной системы орошения;
отключение штрекового пускателя комбайна при производстве ремонта или замене режущего инструмента кнопкой «Стоп» с фиксацией на выносном пульте управления, устанавливаемом вблизи режущего органа:
возможность включения специальных метанреле, обеспечивающих автоматическое снятие напряжения с комбайна при появлении в забое недопустимых концентраций метана.
Комбайн имеет ручное управление с пульта, расположенного на машине, дистанционное управление, позволяющее машинисту отходить на расстояние до 15 м от комбайна, и программное управление с автоматическим управлением исполнительным органом и погрузочным устройством.